CN111591417B - 一种抛缆机构 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种抛缆机构，所述抛缆机构包括电磁组件，具有失电型电磁铁和铁磁盘，所述失电型电磁铁上表面与所述铁磁盘下表面电磁连接，所述铁磁盘具有通孔；漂浮组件，与所述铁磁盘连接；固定组件，与所述失电型电磁铁连接；缆绳，一端与所述漂浮组件连接，另一端与所述固定组件连接。本申请采用失电型电磁铁实现对抛缆绳的释放，简单方便，且成本较低。

Description

一种抛缆机构

技术领域

本申请涉及水下航行器领域，具体涉及一种可以实现水下自主航行器回收的抛缆机构。

背景技术

水下自主航行器作为一种高科技的水下勘测手段，目前已在海洋学研究和海洋资源勘探与开发中广泛应用，与有缆遥控水下自主航行器相比，由于没有铠装电缆的牵引，无缆水下自主航行器的回收相对更加困难。

目前国内的水下自主航行器还处于研究阶段，尤其是抛缆回收机构。通常有两种方式，第一种是利用母船的吊机与水下自主航行器背部的吊环连接在一起进行回收，该方法需要人工挂钩，海上作业风险较大；第二种是水下自主航行器靠近母船浮出水面时自动放出头部浮力块, 船上人员抓取到该浮力块, 并将浮力块带出的牵引绳缆与通过回收器导向孔的绳缆连接, 然后由母船上的回收机构进行回收。第二种方法是目前回收的主要方式，但其内部释放结构复杂，需要电机驱动进行浮块的释放，成本较高。

因此，如何快速且方便的实现水下自主航行器的回收，成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。

发明内容

本申请提供一种抛缆机构，采用失电型电磁铁实现对抛缆机构的释放：内部具有弹射机构，便于浮块弹出水面，浮块上系有零浮力缆绳，缆绳一端系于水下自主航行器本体上，另一端系于浮块上；失电型电磁铁与嵌有铁磁盘的浮块吸附在一起，仅在释放时接通电源，耗能低；抛缆机构内部采用充油密封形式，适用于全海深领域。

本公开的其该用户特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。

根据本申请提供一种抛缆机构，其特征在于，包括：

电磁组件，具有失电型电磁铁和铁磁盘，所述失电型电磁铁上表面与所述铁磁盘下表面电磁连接，所述铁磁盘具有通孔；

漂浮组件，包括：浮块和弹射机构，所述浮块下表面与所述铁磁盘上表面连接，所述弹射机构设置于所述浮块的通孔中，用于将所述浮块弹出；

固定组件，与所述失电型电磁铁连接；

缆绳，一端与所述漂浮组件连接，另一端用于连接水下自主航行器本体。

根据一些实施例，所述固定组件包括：

储缆舱，用于存放所述缆绳；

密封舱端盖，固定在所述储缆舱内侧下表面；

密封舱，一端与所述密封舱端盖固定连接，另一端与失电型电磁铁固定连接。

根据一些实施例，所述密封舱端盖具有容置孔。

根据一些实施例，所述固定装置还包括压力补偿活塞，设置于所述容置孔。

根据一些实施例，所述密封舱内装有油液。

根据一些实施例，所述漂浮组件包括：

导流板，固定于所述浮块上表面。

根据一些实施例，所述通孔设置于所述浮块的中心，所述通孔为阶梯形通孔。

根据一些实施例，所述阶梯形通孔的第一端的孔径大于第二端。

根据一些实施例，所述弹射机构包括：

套筒，设置于所述阶梯形通孔；

弹簧，设置于所述套筒内，位于所述阶梯形通孔的第一端；

导向杆，设置于所述套筒内，位于所述阶梯形通孔的第二端，所述导向杆一端与所述弹簧连接，另一端与所述失电型电磁铁接触。

根据一些实施例，所述抛缆机构还包括霍尔检测电路板，设置于所述密封舱内。

根据一些实施例，所述抛缆机构能够实现控制所述电磁组件的断开，使漂浮组件失去电磁力的作用而上浮，漂浮组件与固定组件之间系有缆绳，在水的浮力的作用下漂浮组件将缆绳的一端带到水面下方，最终，实现水下自主航行器回收。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例。

图1示出根据本申请示例实施例的抛缆机构剖视图。

图2示出根据本申请示例实施例的抛缆机构另一角度剖视图。

图3示出根据本申请示例实施例的抛缆机构正视图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施例。提供这些实施例是为使得本申请更全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本申请的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本申请的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本申请的各方面。

应理解，虽然本文中可能使用术语第一、第二、第三等来描述各种组件，但这些组件不应受这些术语限制。这些术语乃用以区分一组件与另一组件。因此，下文论述的第一组件可称为第二组件而不偏离本申请概念的教示。如本文中所使用，术语“及/或”包括相关联的列出项目中的任一个及一或多者的所有组合。

本领域技术人员可以理解，附图只是示例实施例的示意图，可能不是按比例的。附图中的模块或流程并不一定是实施本申请所必须的，因此不能用于限制本申请的保护范围。

以下将结合附图，对本申请的技术方案进行详细说明。

图1示出根据本申请示例实施例的抛缆机构剖视图。

参见图1，抛缆机构包括:电磁组件，所述电磁组件可包括失电型电磁铁101和铁磁盘103，所述失电型电磁铁101上表面与所述铁磁盘103下表面电磁连接，所述铁磁盘103具有通孔；漂浮组件300（参见图3）与所述铁磁盘103连接；固定组件200（参见图3）与所述失电型电磁铁101连接；缆绳（图中未示出）一端与所述漂浮组件300连接，另一端连接水下自主航行器本体。缆绳可与所述固定组件200连接，间接连接水下自主航行器本体，也可直接连接水下自主航行器本体。

根据本申请的示例实施例，固定组件200上具有固定件209，所述固定件209安装在水下自主航行器本体上，用于抛缆机构与水下自主航行器的固定。固定组件200的另一端与所述电磁组件的失电型电磁铁101固定连接。

电磁组件可包括失电型电磁铁101和铁磁盘103，失电型电磁铁101和铁磁盘103电磁连接。在不通电状态下，失电型电磁铁101和铁磁盘103通过电磁作用连接在一起，在需要回收时接通电源，失电型电磁铁101通电后磁性消失，实现所述失电型电磁铁101和铁磁盘103断开。使用状态下不需要通电，仅在抛缆回收时接通电源。

根据本申请的示例实施例，铁磁盘103固定在漂浮组件300上，漂浮组件300在所述失电型电磁铁101和铁磁盘103断开后，在水的浮力的作用下浮出水面。漂浮组件300与固定组件200之间连接有缆绳，漂浮组件300将缆绳带到水面下方，作业人员可以通过缆绳将水下自主航行器拉出水面，实现水下自主航行器的回收。

根据一些示例实施例，漂浮组件可包括：浮块301，所述浮块301的上端面与导流板303固定连接，浮块301的下端面与铁磁盘103固定连接，铁磁盘103上具有安装孔，缆绳吊环211通过安装孔与铁磁盘103固定连接，缆绳的一端系在缆绳吊环211上，另一端与固定组件200连接。

根据一些示例实施例，为保证漂浮组件300顺利浮出水面，浮块301宜采用体积大重量轻的材料，材料密度小于水，例如可以选用泡沫、塑料等材料来制作浮块301。

根据本申请的示例实施例，浮块301是可具有上下两个端面和侧面为锥形的结构。浮块301的中心具有阶梯形通孔，所述阶梯形通孔的第一端孔径大于第二端的孔径。漂浮组件300具有弹射机构，所述弹射机构设置于浮块301的通孔中，用于将浮块301弹出。可选地，通孔设置于所述浮块的中心，通孔为阶梯形通孔。弹射机构可包括弹簧305、导向杆307和套筒309，套筒309设置于浮块301中部的阶梯形通孔中，弹簧305和导向杆307设置在套筒309内，弹簧305设置于所述阶梯形通孔的第一端；导向杆307设置于所述阶梯形通孔的第二端，所述弹簧305与所述导向杆307固定连接，导向杆307与所述失电型电磁铁101接触，在失电型电磁铁101和铁磁盘103分开的瞬间，弹射组件将漂浮组件300弹射出去。

漂浮组件300还可包括导流板303，所述导流板303设置于浮块301的上端面，与浮块301固定连接。浮块301通过螺杆311与铁磁盘103螺母固定。所述导流板303外侧面是具有斜面的锥形结构，导流板303的外轮廓为圆形。

固定组件200通过固定件209固定在水下自主航行器本体上，固定组件200上的储缆舱201用于储存缆绳。缆绳设置于铁磁盘103下方，盘绕在储缆舱201中。缆绳吊环211在储缆舱201内的铁磁盘103上，缆绳一端连接缆绳吊环211，另一端系在水下自主航行器本体上。

固定组件底部具有通孔，密封舱203设置在储缆舱201内，密封舱203为两端开口的空心圆柱形结构，密封舱203的一端与密封舱端盖205配合，密封舱203与密封舱端盖205通过螺栓螺母与储缆舱201固定。密封舱203的另一端与失电型电磁铁101固定。

根据本申请的示例实施例，密封舱203通过密封舱端盖205和失电型电磁铁101形成中空的密封空腔结构，密封的空腔内装满油液。抛缆机构的工作环境在水底，密封舱203外表面与水直接接触，外表面承受水压的作用，在密封舱203内装满油液可以抵抗密封舱203外表面的水压，防止密封舱203变形。

根据一些示例实施例，储缆舱201底部具有第一安装孔，密封舱端盖205上具有第二安装孔，密封舱203上具有第三安装孔。以上所述的三个安装孔同心设置，使用螺栓依次穿过第一安装孔、第二安装孔和第三安装孔，实现所述密封舱203、密封舱端盖205和储缆舱201的固定。

储缆舱201是上部开口的桶状结构，可具有底部安装面，储缆舱201的上部具有锥形的斜面结构，浮块301的侧面可与储缆舱201的上部内表面配合，可实现导向的作用，漂浮组件300与固定组件200安装到位后，失电型电磁铁101与铁磁盘103电磁连接，将漂浮组件300与固定组件200连接在一起。缆绳盘绕在密封舱203的外壁和储缆舱201的内壁之间，位于铁磁盘103的下方。

根据本申请的示例实施例，密封舱端盖205上设置有容置孔206，容置孔206内设置有压力补偿活塞207，当抛缆机构在深水中工作时，压力补偿活塞207会通过自身在容置孔内的上下移动来缓解密封舱203内部的压力，进行压力补偿，使得密封舱203能承受较高的外部压力，防止密封舱203由于压力过大而损坏变形。

根据本申请的示例实施例，在密封舱203内具有霍尔检测电路板，所述霍尔检测电路板设置在所述失电型电磁铁101的侧面，靠近失电型电磁铁101与铁磁盘103的接触面，铁磁盘103内设置有永磁铁。当需要进行水下自主航行器抛缆回收时，用于检测失电型电磁铁101与铁磁盘103是否脱离。

图2示出根据本申请示例实施例的抛缆机构另一角度剖视图。

参见图2，在漂浮组件上设置有缆绳吊环211，在固定组件上设置有固定件209。在水下自主航行器的工作状态时，通过固定件209将抛缆机构通过固定件209固定在水下自主航行器本体上，在漂浮组件300和固定组件200之间设置有缆绳，缆绳的一端连接缆绳吊环211，缆绳的另一端连接固定组件200。

在水下自主航行器回收时，将对失电型电磁铁101通电，此时失电型电磁铁101将失去磁性，失电型电磁铁101与铁磁盘103断开，漂浮组件300在水的浮力的作用下开始上浮，漂浮组件300上连接有缆绳，待漂浮组件300浮出水面时，作业人员通过漂浮组件300上缆绳将固定组件200和水下自主航行器本体一起拉出水面，实现水下自主航行器的回收。

图3示出根据本申请示例实施例的抛缆机构正视图。

参见图3，抛缆机构整体为桶状结构，安装在水下自主航行器本体上时，使漂浮组件300的位置在固定组件200的上方，以便于失电型电磁铁101与铁磁盘103断开后漂浮组件300顺利上浮，防止上浮时固定组件200阻挡漂浮组件300而不能回收。

根据一些示例实施例，浮块301具有锥形外侧斜面，储缆舱201的上部具有锥形内侧斜面，在安装时利于浮块301与储缆舱201的定位，保证漂浮组件300与固定组件200安装到位。在进行水下自主航行器回收时，漂浮组件300与固定组件200之间的斜面配合有利于两者顺利分离。

需要说明的是，以上参照附图所描述的每个实施例仅用以说明本申请而非限制本申请的范围，本领域的普通技术人员应当理解，在不脱离本申请的精神和范围的前提下对本申请进行的修改或者等同替换，均应涵盖在本申请的范围之内。此外，除上下文另有所指外，以单数形式出现的词包括复数形式，反之亦然。另外，除非特别说明，那么任何实施例的全部或一部分可结合任何其它实施例的全部或一部分来使用。

Claims (8)

1.一种抛缆机构，其特征在于，包括:

电磁组件，具有失电型电磁铁和铁磁盘，所述失电型电磁铁上表面与所述铁磁盘下表面电磁连接，所述铁磁盘具有通孔；

漂浮组件，包括：浮块和弹射机构，所述浮块下表面与所述铁磁盘上表面连接，所述弹射机构设置于所述浮块的通孔中，用于将所述浮块弹出；所述浮块的通孔为阶梯形通孔，所述阶梯形通孔的第一端的孔径大于第二端；所述弹射机构包括：

套筒，设置于所述阶梯形通孔中；

弹簧，设置于所述套筒内，位于所述阶梯形通孔的第一端；

导向杆，设置于所述套筒内，位于所述阶梯形通孔的第二端，所述导向杆一端与所述弹簧连接，另一端与所述失电型电磁铁接触；

固定组件，与所述失电型电磁铁连接；

缆绳，一端与所述漂浮组件连接，另一端用于连接水下自主航行器本体，所述缆绳设置于所述铁磁盘下方。

2.根据权利要求1所述的抛缆机构，其特征在于，所述固定组件包括：

储缆舱，用于存放所述缆绳；

密封舱端盖，固定在所述储缆舱内侧下表面；

密封舱，一端与所述密封舱端盖连接，另一端与失电型电磁铁连接。

3.根据权利要求2所述的抛缆机构，其特征在于，所述密封舱端盖具有容置孔。

4.根据权利要求3所述的抛缆机构，其特征在于，所述固定组件还包括：

压力补偿活塞，设置于所述容置孔内。

5.根据权利要求2所述的抛缆机构，其特征在于，所述密封舱内装有油液。

6.根据权利要求1所述的抛缆机构，其特征在于，所述漂浮组件还包括：

导流板，固定于所述浮块上表面。

7.根据权利要求6所述的抛缆机构，其特征在于，所述浮块的通孔设置于所述浮块的中心。

8.根据权利要求2所述的抛缆机构，其特征在于，还包括：霍尔检测电路板，设置于所述密封舱内。

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